“交流电有效值”概念教学

人教版高中物理教材<选修3-2>模块中"描述交变电流的物理量"一节介绍了交变电流的峰值、瞬时值、平均值和有效值,还给出了周期和频率的概念.一直以来该节课的教学是平淡无奇.实际上,教师在后续教学中发现,学生经常会将平均值和有效值混淆,在求交变电流的电荷和发热量时经常出错,究其原因,还是学生在有效值的学习中留下了疑点,没有将这个教学难点有效地突破.     

交流电的有效值和平均值

在中专和高中的物理教材中，交流电的有效值和最大值的关系是直接给出的，学生往往把有效值理解为交流电的平均值．下面将从交流电的产生，逐步计算最大值、有效值、平均值以及它们的关系．     

对带电体的电能公式的讨论

在计算带电体的电能时,不同的教材(甚至同一本教材)中经常使用的有两个公式 为什么同一个问题要用两个形式类似的公式计算?两式的物理量相同,为什么又差一个　的系数?对此许多书中都未作交待,因而常常使学生感到难以理解.究其原因,还是对两式中的电势u的含意不清. 本文通过对两式中电势u的物理意义的讨论,弄清两式的差异. 推导式(2)时,是设想带电体上的电荷原来是分散在无限远处,然后通过外力把它们一点一点的搬运到带电体上,在此过程中外力所作的功,转变成带电体的电能. 设在t时刻带电体上已有电量q,其电势为u.这时若再把dq的电有从无限远…     

中学物理教学中的平均值问题

在中学物理教学中,经常用到各种平均值,例如,平均速度、平均作用力、平均功率、平均感生电动势等等.总之,大凡遇到一个变化的物理量,往往就会遇到一个关于它的平均值的问题.但是大多数学生对平均值的理解只停留于n个数的算术平均值上.而在高中物理教学中所接触到的平均值问题几乎全部是"变量的平均",其中包括"变量的算术平均"(如上面提到的各种平均)和"变量的幂平均"(如交流电的有效值即为电流对时间的二次幂平均).并且,无论什么物理量的平均都要考虑是相对于哪一个自变量的平均,而学生对此并没有足够的预备知识,故而在解题过程中的错误层出不穷.本文拟就一道习题的错解重点对此加以说明.     

浅谈交流电压的真有效值测量

一、引言交流电压的测量方法,按测量对象区分主要有:平均值、峰值和有效值三种。其中有效值是最为常见的量值。过去由于人们的认识及科技水平所限,开展的几乎全部都是平均值的测量,即使有所谓的有效值测量也是“虚假”的,它先对简谐正弦波的平均值进行测量,而后将测得的结果乘以有效值和平均值的比例系数,以其作为有效值来处理(如万用表测交流电压,属此类型)。这种     

用半波整流万用表测量非正弦波电压的平均值

万用表交流档是属于整流系表,表的偏转角正比于被测量某一量的平均值。无论半波整流或全波整流的表,表面刻度皆为被测量的有效值,所以读取的数值是有效值。欲得平均值,须将读数除以1.11倍。即平均值=(读数(有效值))/1.11。在测正、负两半周波形对称的电压时,不因全波整流或半波整流而有不同读数。     

自猝灭流光雪崩机制

本文通过对大量SQS实验现象的分析研究,提出SQS的成因是原初饱和雪崩的空间电荷造成阳极丝附近电场的畸变.根据这一假设,对SQS过程做了定量的计算,给出各种不同条件下,计数管输出电荷量与所加高压的关系曲线.计算了SQS转变电压、转变点原初雪崩的电荷量和SQS雪崩的电荷量与气体组分的关系.计算结果和实验结果令人满意地符合.     

浅谈电流的有效值与平均值的区别

1有效值与平均值的区别 1.1有效值的定义 什么是有效值呢?它是指某一交流电通过电阻时,在一个周期的时间内所产生的热量和某一直流电通过同一电阻且在相同的时间内所产生的热量相等,那么这个直流电的量值就叫做该交流电的有效值.     

在似稳条件下磁场的计算

在电磁学教学中计算似稳态的磁场时,一般教科书都明确指出,仍可用毕奥-沙伐尔定律,即(1)使用这一公式时,只需考虑真实电流,如低频交流电路中的传导电流、低速(v《c)运动电荷的运流电流,而不需考虑位移电流所激发的磁场。这就带来了几个问题:1.在计算低速运动电荷的磁场中为什么绝口不谈电荷运动引起的位移电流产生的磁场;2.考虑存在位移电流的情况下,安培环路定理必须修改而代之全电流定理 在真空情况下,可写为在磁场结构具有良好对称性的情况下用全电流定理求出磁场B,这是否会与根据(1)式计算出的结果相矛盾?3.在低频交流电路的局部地区,…     

区别交变电流的四值并正确应用

交变电流涉及4个值，即最大值、瞬时值、有效值、平均值．在有关交变电流的计算中，一定要区分相关概念，应用时掌握其要领。     

定积分在高中物理中的应用

定积分是研究物理问题的重要数学方法,其本质是连续函数的求和.在高中物理教学中适当地渗透定积分“分割、建立微元、求和”的思想方法,有助于学生对物理概念的准确理解和辨析,有助于提升学生运用数学知识处理物理问题的能力以及拓展思维空间.本文以变力做功、力的两种平均值、交流电的有效值等问题为例,介绍定积分在高中物理中的应用.     

阴极射线偏转演示实验释疑

在“磁场对电流的作用力”和“磁场对运动电荷的作用力”教学中，阴极射线偏转演示实验起着承上启下的作用．在学生已知磁场对电流有作用力后，自然地提出磁场力是否直接作用于运动电荷？将阴极射线管放在马蹄形磁铁的两极间，从荧光屏上可以观察到：电子束的运动径迹发生弯曲．证明了我们的推想：运动电荷确实受到磁场力的作用．同时可以推论，不载电流的物体是不会使电子束发生偏转的．但是，当我们把一只手靠近射线管时，出乎意料的是电子束也发生了偏转！它偏离了手的方向．而用书本代替手做同样的实验时，却没有明显的偏离现象．为什么…     

例析平均值的意义与应用

在分析实际问题时，为了反映整个过程或整体的概貌常引入平均值概念．平均值有多种类型，常见的有几何平均值、算术平均值、加权平均值、方均根等等．平均值的引入使结果显得更加直观、简易．中学物理也有多种形式的平均值，但由于理解不全面造成学生在应用平均值时常常产生错误，下面举例分析。     

电容器充电时间的探讨

在现行高等学校普通物理实验教材中,绝大多数都有"用冲击电流计测电容和高阻"实验.用电容器漏电法测高阻,是利用给电容器充电后通过高阻漏电,在漏电开始后的某一时刻t,把电容器剩余的电荷量,通过冲击电流计放电,以测出t时电容两端的电荷量对应的dt值.从而根据一系列(t,dt)作出Qt-t图线,求出t值,最后计算出Rx=t/C(作图法处理数据).     

利用倍分法设计和改进电容器实验

1教学中实验存在的问题"电容器的电容"这节课的教学重点是定义电容器的电容和探究影响平行板电容器电容的因素.用比值定义法定义电容,教材是这样表述的,"实验表明,一个电容器所带的电荷量Q与电容器两极间的电压U成正比,比值Q U是一个常量."但教材并未给出此实验的具体方案.如果没有实验探究,仅凭讲解,学生很难理解Q U是一个常量的事实.因此,非常需要设计一个研究电容器两极间电压U与电荷     

两方法让学生理解交流电最大值和有效值的关系

在学习正弦交流电的有效值的概念时,我们很多时候会强调交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的,即让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,我们就把恒定电流的电流（电压）叫做这个交流电的电流（电压）有效值。而在具体举例时,我们往往还会让学生知道正弦交流的最大值是有效值的2倍。但为什么是2倍呢？     

在QCD中核子的静态性质

基于参数化的完全穿衣服的夸克传播子,利用量子色动力学（QCD）研究了核子的磁矩和电荷半径平方的平均值与夸克动量的依赖关系。预言的核子磁矩和电荷半径的数值与文献中广泛应用的经验值和其他许多具有QCD特征的理论模型所预言的值一致。结果说明了核子的磁矩和电荷半径不是人们通常所理解的一个不变的常数,而是依赖于核子中夸克动量的一个跑动量,对于不同动量它们的值是不同的。计算结果也清楚地表明了所采用的参数化的夸克传播子的适用性和可靠性。     

二极电子管整流器演示仪器的设计与装置

在教学过程中,利用演示实验来巩固和提高学生的知识,是有很大的作用的。我们为了使学生对于电子管整流器的基本原理,能有深刻的了解,特装置了二极电子管整流器演示仪器。在设计电子管整流器演示仪器时,必须能达到下列目的与要求: 1,从演示仪器中能测出交流电的平均值、最大值与有效值; 2,能作二极电子管特性曲线的实验; 3,能测出输出直流电的电压与电流强度,并能演     

在QCD中核子的静态性质

基于参数化的完全穿衣服的夸克传播子,　利用量子色动力学（QCD）研究了核子的磁矩和电荷半径平方的平均值与夸克动量的依赖关系。预言的核子磁矩和电荷半径的数值与文献中广泛应用的经验值和其他许多具有QCD特征的理论模型所预言的值一致。结果说明了核子的磁矩和电荷半径不是人们通常所理解的一个不变的常数,　而是依赖于核子中夸克动量的一个跑动量,　对于不同动量它们的值是不同的。计算结果也清楚地表明了所采用的参数化的夸克传播子的适用性和可靠性。     

声子库的量子态对介观电路量子特性影响的研究

考虑电子与声子间相互作用，研究了两种声子库纯初始态(正则系综与粒子数态)下耗散介观电路的动力学特性.长时间极限下(t→∞)：当环境处于热平衡态时，电路系统中的电流和电荷的平均值只与电路所处初始量子态中的平均值有关，与环境无关；环境初态为粒子数态时，电荷与电流平均值随时间的演化特性与环境初始处于热平衡态下时完全一样，表明介观电路中的电荷与电流的平均值与环境量子态的某组占有数无关.电路中电流和电荷的量子涨落不仅与系统的初态有关，还与系统所处环境的量子态及温度有关.一般地说，电路系统与环境的纠缠会